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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑（浙江专版）2022年高中物理 第11章 机械振动章末过关检测 新人教版选修3 第11章 机械振动章末过关检测 一、单项选择题(此题共8小题，每题4分，共32分) 1单摆通过平衡位置时，小球受到的回复力( ) A指向地面 C数值为零 B指向悬点 D垂直于摆线 解析：选C 做简谐运动的小球，只有在离开平衡位置时才受到回复力，“平衡位置”的意义就是回复力为零的位置，C正确。 2以下现象中，属于共振现象的是( ) A杂技演员荡秋千越荡越高 B下雨前雷声隆隆不绝 C在山谷里说话有回声 D湖面上的树叶随水波荡漾 解析：选A 杂技演员用周期性外力驱动，使秋千越荡越高，且
2、驱动力频率恰好等于秋千的固定频率，属于共振现象；B、C都属于声音的反射，D是受迫振动。 3如下图为某质点在04 s内的振动图象，那么( ) A质点振动的振幅是4 m B质点振动的频率为4 Hz C质点在4 s内经过的路程为8 m D质点在t1 s到t3 s的时间内，速度先沿x轴正方向后沿x轴负方向，且速度先增大后减小 1 解析：选C 由题图可知质点振动的振幅A2 m，周期T4 s，那么频率f0.25 Hz， T选项A、B错误；质点在4 s内经过的路程s4A8 m，选项C正确；质点从t1 s到t3 s的时间内，速度一向沿x轴负方向，选项D错误。 4做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的
3、4倍，摆球经过平衡位置时1 速度减小为原来的，那么单摆振动的( ) 2 A频率、振幅都不变 B频率、振幅都变更 C频率不变，振幅变更 D频率变更，振幅不变 解析：选C 单摆振动的频率只与摆长和所在地的重力加速度有关，与质量、振幅大小无关，题中单摆振动的频率不变；单摆振动过程中机械能守恒，振子在平衡位置的动能等于其在最大位移处的势能，因此，题中单摆的振幅变更，选项C正确。 5脱水机把衣服脱水完毕后切断电源，电动机还要转一会儿才能停下来，在这一过程中，察觉脱水机在某一时刻振动得很强烈，然后又逐渐振动直至中断运转，其中振动很强烈的理由是( ) A脱水机没有放平稳 B电动机在这一时刻转快了 C电动机在
4、这一时刻的转动频率跟脱水机的固有频率相近或相等 D是脱水机展现了故障 解析：选C 由于电动机的转动，使脱水机做受迫振动。而切断电源后电动机转动的频率是逐步变慢的，当它的频率接近或等于脱水机的固有频率时，发生共振现象，C正确。 6两个弹簧振子，甲的固有频率是100 Hz，乙的固有频率是400 Hz，若它们均在频率是300 Hz的驱动力作用下做受迫振动，那么振动稳定后( ) A甲的振幅较大，振动频率是100 Hz B乙的振幅较大，振动频率是300 Hz C甲的振幅较大，振动频率是300 Hz D乙的振幅较大，振动频率是400 Hz 解析：选B 振动稳定后，受迫振动的频率等于驱动力频率，选项A、D错
5、；由于乙的固有频率更接近驱动力频率，所以乙的振幅较大，选项B对，C错。 7某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如下图的共振曲线。横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅。已知重力加速度为g，以下说法中正确的是( ) A由图中数据可以估算出摆球的摆长 B由图中数据可以估算出摆球的质量 C由图中数据可以估算出摆球的最大动能 D假设增大该单摆的摆长，那么曲线的峰将向右移动 解析：选A 从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率，单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动力的频率，根据单摆的频率可以计算出单摆的周期，根据单摆的周期公式可以算出单摆的摆长，选项A正确；从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆
6、球的最大动能，选项B、C错误；假设增大单摆的摆长，单摆的周期增大，频率减小，曲线的峰将向左移动， 选项D错误。 2 8某质点做简谐运动，其位移与时间的关系式为：x3sin(t) cm，那么以下说 32法不正确的是( ) A质点的振幅为3 cm B质点振动的周期为3 s 2 C质点振动的周期为 s 3 Dt0.75 s时刻，质点回到平衡位置 222 解析：选C 由x3sin(t) cm可知，A3 cm，T3 s，A、B 323正确，C错误；将t0.75 s代入关系式中可得：x0，故t0.75 s时，质点回到平衡位置，D正确。 二、多项选择题(此题共6小题，每题4分，共24分) 9一物体做受迫振动
7、，驱动力的频率小于该物体的固有频率。当驱动力的频率逐步增大到确定数值的过程中，该物体的振幅可能( ) A逐步增大 B逐步减小 C先逐步增大，后逐步减小 D先逐步减小，后逐步增大 解析：选AC 当驱动力的频率等于固有频率时，做受迫振动的物体发生共振现象，振幅最大。由于没有说明驱动力的频率结果的处境，因此A、C选项都有可能。 10如图甲所示，小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点邻近做小角度振动，其振动图象如图乙所示，以下说法正确的是( ) At1时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最小 Bt2时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小 Ct3时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最大 Dt4时刻小球速度最大
8、，轨道对它的支持力最大 解析：选AD 小球在t1和t3时刻，位移最大，小球速度为零，轨道对小球支持力最小；在t2和t4时刻，位移为零，小球速度最大，轨道对小球的支持力最大。A、D正确。 11如下图，在一条张紧的绳上挂7个摆，先让A摆振动起来，那么其余各摆也随之振 动，已知A、B、F三摆的摆长一致，那么以下判断正确的是( ) A7个摆的固有频率都一致 B振动稳定后7个摆的振动频率都一致 CB、F摆的摆长与A摆一致，它们的振幅最大 D除A摆外，D、E摆离A摆最近，它们的振幅最大 解析：选BC 7个摆的摆长不完全一致，固有频率不一致，选项A错；A摆振动起来后，带动其余6个摆做受迫振动，振动稳定后7个
9、摆的振动频率都一致，选项B对；B、F摆的摆长与A摆一致，发生共振，选项C对，D错。 12一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的( ) A速度确定大小相等，方向相反 B加速度确定大小相等，方向相反 C位移确定大小相等，方向相反 D以上三项都不对 解析：选BC 由弹簧振子的运动规律知，当弹簧弹力大小相等、方向相反时，这两时刻振子的位移大小相等、方向相反，加速度大小相等、方向相反，B、C正确；由于物体的运动方向在两时刻可能为同向，也可能为反向，故A错误。 13.如下图为某质点沿x轴做简谐运动的图象，以下说法中正确的是( )
10、 A在t4 s时质点速度最大，加速度为0 B在t1 s时，质点的速度达成最大值 C在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向一致 D在t2 s时，质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿x轴负方向 解析：选BC t4 s时质点位于正的最大位移处，加速度值最大，A错误；在t1 s时质点位于平衡位置，速度达成最大，B正确；在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向均为x轴负方向，C正确；在t2 s时加速度指向平衡位置，位移沿x轴负方向，D错误。 14如下图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，那么以下说法中正确的是( ) A甲、乙两摆的振幅之比为21 Bt2 s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零 C甲、乙两
11、摆的摆长之比为41 D甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小确定相等 解析：选AB 由题图知甲、乙两摆的振幅分别为2 cm、1 cm，应选项A正确；t2 s时，甲摆在平衡位置处，乙摆在振动的最大位移处，应选项B正确；由单摆的周期公式T2 l，得到甲、乙两摆的摆长之比为14，应选项C错误；因摆球摇摆的最大偏角未g知，应选项D错误。 三、非选择题(此题共4小题，共44分) 15(8分)根据单摆周期公式T2 l，可以通过测验测量当地的重力加速度。如g图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 (1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为_ mm。 (2)(多项选择
12、)以下是测验过程中的一些做法，其中正确的有_。 a摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c为了使摆的周期大一些，以便当测量，开头时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 d拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5，在释放摆球的同时开头计时，当摆球回到开头位置时中断计时，此时间间隔t即为单摆周期T e拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平t衡位置开头计时，记录摆球做50次全振动所用的时间t，那么单摆周期T 50 解析：(1)按照游标卡尺的读数原那么得小钢球直径为18 mm60.1 mm18.6 mm。 (2)单摆的构成条件：细线质量要小，弹性要小；球要选体积小、密度大的；偏角不超过5，a、b正确，c错误；为了减小测量误差，要从摆球摆过平衡位置时计时，且需测量屡屡全振动所用时间，然后取平均值计算出一次全振动所用的时间，d错误，e正确。 答案：(1)18.6 (2)abe 16(10分)如下图是一个单摆的共振曲线。 (1)若单摆所处环境的重力加速度g取9.8 m/s，试求此摆的摆长； 2 9
